Проектирование твердотопливного ракетного двигателя третьей ступени трехступенчатой баллистической ракеты
Определяем длину заряда:
.
Угол раскрытия лучей:
.
Из технологических соображений выбираем радиус скругления:
.
По таблице определяем значение углов: &
#946; = 86,503; θ = 40,535
.
Определяем толщину свода заряда:
.
L3/D3 = 1,58/1,457 = 1,084 - это значение лежит в диапазоне среднестатистических данных для третьей ступени.
Рис. 1 Схема звездчатого заряда.
2.5 Расчет на прочность корпуса РДТТ
Расчет позволяет определить толщину элементов корпуса, находящихся под давлением газов в КС. Необходимо, чтобы корпус был прочен и имел минимальную массу и стоимость.
Исходные данные:
Давление в КС РДТТ |
|
Внутренний диаметр КС |
|
Материал обечайки КС |
Сталь; |
Предел прочности |
|
Модуль упругости |
|
Порядок расчета:
Толщина металлической обечайки корпуса
м,
Где - коэффициент запаса прочности;
- временное сопротивление материала обечайки с учетом нагрева, которое равно
;
- коэффициент, учитывающий снижение прочности при нагреве
.
- максимально возможное давление в КС РДТТ при максимальной температуре эксплуатации заряда
;
- максимальное расчетное давление в КС РДТТ;
- коэффициент, учитывающий разброс по давлению и скорости горения заряда,
=1,15.
Принимаем м.
Расчет силовой оболочки сопловой крышки
Толщина сопловой крышки РДТТ
,
где - запас прочности сопловой крышки;
- внутренний диаметр силовой оболочки КС;
- предел прочности материала сопловой крышки;
- коэффициент, определяющий высоту днища по отношению к диаметру
.
Для сопловой крышки принимаем тот же материал, что и для обечайки.
Принимаем .
Расчет переднего днища
Исходные данные:
Внутренний диаметр камеры |
|
Диаметр заряда |
|
Материал днища |
Сталь; |
Предел прочности |
|
Диаметр отверстия под фланец |
|
Порядок расчета:
Толщина днища
,
где - коэффициент, учитывающий снижение прочности днища от отверстия под воспламенитель,
.
Наиболее нагруженными являются точки стыка обечайки корпуса РДТТ и днища, а также стыка днища и воспламенителя.
Главные радиусы кривизны и
для выбранных расчетных точек (рис. 9).
Рис. 9 Расчетная схема к определению радиусов кривизны днища и
в расчетных точках днища.
Точка 1.
,
,
где - текущий радиус
;
а – большая полуось эллиптического днища ;
b – малая полуось эллиптического днища .
Главные радиусы кривизны в точке 1:
,
.
Толщина днища в точке 1
.